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六西格瑪設(shè)計(jì)體系有哪些工具和方法

1、質(zhì)量功能展開

質(zhì)量功能展開是實(shí)施六西格瑪設(shè)計(jì)必須應(yīng)用的最重要的方法之一。為了保證設(shè)計(jì)目標(biāo)值與顧客的要求完全一致，質(zhì)量特性的規(guī)格滿足顧客的需求，在六西格瑪設(shè)計(jì)的首要階段就要采用QFD方法分析和確定顧客的需求（設(shè)計(jì)目標(biāo)值），并初步確定質(zhì)量特性的規(guī)格限。在定義產(chǎn)品的時(shí)候，就需要應(yīng)用QFD技術(shù)將顧客的需求科學(xué)地轉(zhuǎn)化為設(shè)計(jì)要求，并確定關(guān)鍵質(zhì)量特性CTQ和瓶頸技術(shù)。在產(chǎn)品研發(fā)后期也可以發(fā)揮輔助作用。

2、TRIZ方法

大量發(fā)明面臨的基本問(wèn)題和矛盾（在TRIZ中稱之為系統(tǒng)沖突和物理矛盾）是相同的，只是技術(shù)領(lǐng)域不同而已。隱含其中的系統(tǒng)沖突數(shù)量是有限的，典型的系統(tǒng)沖突只有1250種。解決這些沖突所需的典型技術(shù)則更少，只有40種。這說(shuō)明同樣的技術(shù)發(fā)明原則和解決方案可以一次次地被重新使用。將這些有關(guān)的知識(shí)進(jìn)行提煉和重新組織，就可以指導(dǎo)后來(lái)者的創(chuàng)新和開發(fā)。TRIZ體系正是基于這一思路開發(fā)的，打破了我們思考問(wèn)題的心理惰性和知識(shí)面的制約，避免了創(chuàng)新過(guò)程中的盲目性和局限性，指出了解決問(wèn)題的方向和途徑。

3、高級(jí)試驗(yàn)設(shè)計(jì)

在產(chǎn)品研發(fā)階段，往往會(huì)在試驗(yàn)設(shè)計(jì)DOE時(shí)遇到更復(fù)雜的情況。例如，預(yù)測(cè)模型中的參數(shù)為非線性結(jié)構(gòu)，用一般的線性建模方法無(wú)法勝任，或者即使構(gòu)建成功也會(huì)帶來(lái)不可避免的較大誤差；在只存在系統(tǒng)偏差、不存在隨機(jī)誤差的確定性流程中進(jìn)行試驗(yàn)，如何將有限的資源轉(zhuǎn)換為更有效的試驗(yàn)方案，充分揭示因子在規(guī)定范圍內(nèi)的行為特征顯得尤為突出；工程問(wèn)題千變?nèi)f化，怎樣根據(jù)實(shí)際情況對(duì)因子的類型、水平等進(jìn)行設(shè)定，不再有傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方案無(wú)法考慮到的情況，同時(shí)能夠平衡模型精度和資源預(yù)算之間的矛盾，快速地找到經(jīng)濟(jì)可行的試驗(yàn)方案……所有這些問(wèn)題都需要借助更高級(jí)的試驗(yàn)設(shè)計(jì)的理論和方法（如非線性設(shè)計(jì)、空間填充設(shè)計(jì)和定制設(shè)計(jì)等）來(lái)解決。

4、模擬

模擬也稱仿真，是建立系統(tǒng)或決策問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型或者邏輯模型，并以該模型進(jìn)行試驗(yàn)，以獲得對(duì)系統(tǒng)行為的認(rèn)識(shí)或者幫助解決決策問(wèn)題的過(guò)程。常用的仿真方法也稱為蒙特卡羅方法，上世紀(jì)八十年代起電子計(jì)算機(jī)的應(yīng)用使它得以廣泛應(yīng)用。采用模擬方法的優(yōu)點(diǎn)主要有兩點(diǎn)：

①分析人員無(wú)需建立或?qū)嶋H完成擬議中的系統(tǒng)或決策就能夠評(píng)價(jià)模型，或者在不干擾現(xiàn)有系統(tǒng)的情況下對(duì)模型進(jìn)行試驗(yàn)；

②一般比許多其他分析方法更容易理解。

5、容差設(shè)計(jì)

容差設(shè)計(jì)一般在確定了可控因素的最佳水平組合后進(jìn)行，此時(shí)各元件的質(zhì)量等級(jí)較低，參數(shù)波動(dòng)范圍較寬。容差設(shè)計(jì)的基本思想是：根據(jù)各參數(shù)的波動(dòng)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量特性貢獻(xiàn)(影響)的大小，從經(jīng)濟(jì)性角度考慮有無(wú)必要對(duì)影響大的參數(shù)給予較小的容差(如用較高質(zhì)量等級(jí)的元件替代較低質(zhì)量等級(jí)的元件)。這樣做，一方面可以進(jìn)一步減少質(zhì)量特性的波動(dòng)，提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性，減少質(zhì)量損失；另一方面，由于提高了元件的質(zhì)量等級(jí)，使產(chǎn)品的成本有所提高。因此，容差設(shè)計(jì)階段既要考慮進(jìn)一步減少在參數(shù)設(shè)計(jì)后產(chǎn)品仍存在的質(zhì)量損失，又要考慮縮小一些元件的容差將會(huì)增加成本，要權(quán)衡兩者的利弊得失，采取最佳決策。

6、設(shè)計(jì)失效模式與影響分析

DFMEA適合于產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段的失效模式與影響分析，找出影響產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性的各種潛在的質(zhì)量問(wèn)題和故障模式及其危害度和原因（包括設(shè)計(jì)缺陷、工藝問(wèn)題、環(huán)境因素、老化、磨損和加工誤差等），經(jīng)采取設(shè)計(jì)、工藝和操作等層面的糾正措施，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和抗各種干擾的能力。

7、面向X的設(shè)計(jì)

顧客對(duì)于產(chǎn)品全壽命周期內(nèi)的特性，如可靠性、壽命、使用維護(hù)、保修期、備件耗材的保障、不污染環(huán)境、全壽命周期的費(fèi)用等均有明示的或隱含的要求。產(chǎn)品質(zhì)量特性的實(shí)現(xiàn)和成本的形成也受到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案以外的許多因素如工藝、制造、裝配、檢驗(yàn)、使用維護(hù)、保障服務(wù)、研制周期、成本控制等的影響和制約。因此，為了在產(chǎn)品全壽命周期內(nèi)增強(qiáng)顧客滿意，必須針對(duì)有關(guān)的各種要素X，進(jìn)行面向X族的設(shè)計(jì)（DFX）。所謂DFX，本質(zhì)上就是面向產(chǎn)品全壽命周期的設(shè)計(jì)。

目前，越來(lái)越多的公司已經(jīng)開始啟動(dòng)六西格瑪設(shè)計(jì)，六西格瑪設(shè)計(jì)理論體系和應(yīng)用工具的不斷發(fā)展將是六西格瑪管理的又一個(gè)里程碑。